JP4139056B2 - 吸収式冷凍機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収式冷凍サイクルを用いた吸収式冷凍機に関するものであり、特に吸収器において吸収液を吸収用熱交換器に滴下させる吸収液散布具に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
吸収器において吸収液を吸収用熱交換器に滴下させる吸収液散布具として、特開平１１−１４１８８号公報に開示されたものが知られている。この技術では、小型化のために上下方向への短縮が要求される吸収器の内部において、上下方向に巻回された吸収用熱交換器に、偏りなく均一に吸収液を滴下させる技術が開示されている。
具体的には、少量でも傾斜設置されると、吸収液の散布の偏りが生じてしまうため、それを補う手段として、吸収液が内部に供給されるリングチューブの上端に多数の穴を設けるとともに、リングチューブに略輪状の滴下リングを取りつけたものである。
【０００３】
また、吸収液散布具の上方には、低圧下の吸収器内に吸収液が供給された際に吸収液の一部を沸騰（フラッシュ）させて安定した吸収液にするための濃液セパレータが配置されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の吸収液散布具は、リングチューブに多数の滴下リングを装着するという複雑な構造を用いていたため、製造コストの上昇の大きな要因になっていた。
【０００５】
また、濃液セパレータが吸収液散布具の上に配置されていたため、小型化のための上下方向の短縮の妨げになっていた。
一方、運転起動時などの遷移時には、定常運転時よりも温度の高い吸収液が濃液セパレータに供給されるため、フラッシュ量が多くなり、小型化が要求される濃液セパレータでは容量不足になってしまう。すると、吸収液が濃液セパレータから飛散する場合が生じる。そこで、飛散した吸収液が、隣接する蒸発器へいかないようにするために、吸収器と凝縮器との間に強固な飛散防止カバーを付ける必要が生じ、これもコストアップの要因になっていた。
【０００６】
さらに、運転起動時などの遷移時には、定常運転時よりも大量の吸収液が濃液セパレータを介して吸収液散布具に供給されるが、蒸発器への冷媒の供給が遅れて吸収器内の冷却のみが進むため、吸収器および蒸発器の内圧が下がり、蒸発器に供給される冷媒が凍結する可能性が高まってしまう。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、コストを抑えるとともに、吸収器の小型化が図れる吸収式冷凍機の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の吸収式冷凍機は、上記の目的を達成するために、次の技術的手段を採用した。
〔請求項１の手段〕
吸収式冷凍機は、
冷媒を含む吸収液を加熱して吸収液から冷媒を気化させて分離する再生器と、
この再生器によって分離した気化冷媒を冷却して凝縮液化させる凝縮器と、
この凝縮器で凝縮した液化冷媒を、熱運搬用熱媒体が通過する蒸発用熱交換器の表面に滴下させ、低圧下のケーシング内で蒸発させる蒸発器と、
冷却用熱媒体が通過する吸収用熱交換器が前記蒸発用熱交換器と隣接して前記ケーシング内に配置され、前記再生器で濃度上昇した高濃度吸収液を前記吸収用熱交換器の表面に滴下して、吸収熱を奪いながら前記蒸発器で蒸発した気化冷媒を吸収液に吸収させる吸収器と、
この吸収器内の吸収液を前記再生器へ圧送する溶液ポンプとから構成される吸収式冷凍サイクルを備える。
【０００９】
前記吸収器に配置される前記吸収用熱交換器は、上下方向に巻回されたコイル形状を呈する。
そして、前記再生器で濃度上昇した高濃度吸収液を前記吸収用熱交換器の表面に滴下する手段は、
コイル状を呈する前記吸収用熱交換器の上方に略輪状に配置され、全周に亘って高濃度吸収液を流出するための絞り穴が多数形成されたリングチューブと、
このリングチューブの上方から、そのリングチューブ内に高濃度吸収液を供給するための吸収液供給手段と、を具備し、
この吸収液供給手段の内部における定常運転時の吸収液液面位置を前記絞り穴より高く保つ部分を、前記ケーシングの外部に配置するとともに、
前記液面より上の空間部分を前記ケーシングの内部に連通して設けたものであり、
前記吸収液供給手段は、前記再生器の高濃度吸収液を前記リングチューブに導く高液管と、
前記リングチューブより上方位置の前記高液管と前記ケーシングの内部とを連通し、前記ケーシングの外部において前記高液管より上方へ伸びて前記リングチューブに供給される高濃度吸収液の液面位置を前記絞り穴より高く保つ部分を有する吸収液バイパスとを備え、
前記再生器の内部気圧と、前記絞り穴を介して前記リングチューブ内に伝えられる前記ケーシング内との圧力差により、前記再生器内に落下した高濃度吸収液を前記高液管を介して前記リングチューブ内に供給し、
前記吸収液供給手段から前記リングチューブの前記絞り穴に至る高濃度吸収液の通路は密閉に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
〔請求項２の手段〕
請求項１の吸収式冷凍機において、
前記吸収液バイパスは、前記液面位置より上側に上昇した吸収液を前記ケーシングの下部へ導くことを特徴とする。
【００１１】
〔請求項３の手段〕
請求項１または請求項２の吸収式冷凍機において、
前記リングチューブには、前記多数の絞り穴から流出した高濃度吸収液を、下方に配置された前記吸収用熱交換器の上方へ滴下する滴下帯材が取り付けられたことを特徴とする。
【００１２】
〔請求項４の手段〕
請求項３の吸収式冷凍機において、
前記滴下帯材は、前記リングチューブに接するように取り付けられる帯部と、この帯部から前記吸収用熱交換器へ下垂する多数の下垂部とからなり、巻回によって傾斜配置される前記吸収用熱交換器の上辺に対応して、前記下垂部の長さが異なって設けられたことを特徴とする。
【００１３】
〔請求項５の手段〕
請求項１記載ないし請求項４のいずれかの吸収式冷凍機において、
前記吸収液供給手段において前記液面位置が設定される部位は、容器形状に設けられたことを特徴とする。
【００１４】
【作用および発明の効果】
〔請求項１の作用および効果〕
請求項１の手段を採用して、リングチューブへ吸収液を供給するための吸収液供給手段の内部における液面位置を、ケーシングの外に配置する構造であるため、ケーシング内の構造や高さに制約されることなく、液面位置を高く設定することができる。このように液面位置を高く保つことができることによって、傾斜設置等、リングチューブにおける多数の絞り穴に傾斜が生じても、高い位置の絞り穴の液面ヘッド差（液面との距離）と、低い位置の絞り穴の液面ヘッド差との比率が小さくなるため、吸収用熱交換器へ、偏りなく均一に吸収液を滴下させることができる。
このように、本発明によって吸収液散布具を簡素化できるため、従来に比較して吸収式冷凍機の製造コストを抑えることができる。
【００１５】
また、液面位置において、吸収液のフラッシュが発生するため、従来では吸収液散布具の上方に配置していた濃液セパレータを廃止できる。このため、吸収器の小型化が可能になるとともに、従来のような複雑な濃液セパレータが廃止できるため、これによってもコストを抑えることができる。
【００１６】
さらに、運転起動時などの遷移時において、定常運転時よりも温度の高い吸収液が吸収液散布具に向けて供給されても、フラッシュはケーシングの外（液面位置）で発生するため、ケーシングの大きさに関係なくフラッシュの発生する部分の面積を大きくできる。また、フラッシュによって飛散した吸収液が、隣接する蒸発器へいかなくなるため、従来設けていた吸収器と蒸発器との間の強固な飛散防止カバーが不要になり、これによってもコストを抑えることができる。
【００１７】
〔請求項２の作用および効果〕
請求項２の手段を採用して、吸収液供給手段の液面位置より上側に上昇した吸収液をケーシングの下部へ導く吸収液バイパスを設けたことにより、運転起動時などの遷移時において、定常運転時よりも大量の吸収液が吸収液散布具に向けて供給されても、過剰な吸収液は吸収液バイパスを介してケーシングの下部へ導かれる。
このため、運転起動時などの遷移時において、定常時以上の吸収液が吸収器に散布されることが防止でき、蒸発器への冷媒の供給が遅れても、吸収器および蒸発器の内圧が低下するのを防止できる。この結果、蒸発器に供給される冷媒が凍結する不具合を回避でき、冷媒凍結異常に対する耐力を向上できる。
【００１８】
〔請求項３の作用および効果〕
請求項３の手段を採用して、リングチューブに取りつけた滴下帯材によって、リングチューブの多数の絞り穴から流出した高濃度吸収液を下方の吸収用熱交換器に滴下するようにしたことにより、多数の絞り穴から流出した高濃度吸収液を、下方の吸収用熱交換器に偏りなく散布できる。なお、滴下帯材は、薄い金属板の打抜き等によって簡単に製造できるため、製造コストの上昇が抑えられる。
【００１９】
〔請求項４の作用および効果〕
請求項４の手段を採用して、滴下帯材に設けた多数の下垂部を、吸収用熱交換器の上辺に対応した長さに設けることにより、上辺が傾斜した吸収用熱交換器に的確に吸収液を散布できる。
【００２０】
〔請求項５の作用および効果〕
請求項５の手段を採用して、液面位置が設定される部位の吸収液供給手段が容器形状に設けられたことにより、フラッシュの発生する液面面積を大きくでき、フラッシュ不足によって吸収液がリングチューブで再沸騰する不具合を防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、複数の実施例および変形例に基づいて説明する。
〔第１実施例の構成〕
図１〜図５は第１実施例を示すもので、図２は吸収式冷凍機を用いて室内の空調を行う吸収式空調装置の概略構成図である。
【００２２】
（吸収式空調装置の概略説明）
吸収式空調装置は、屋外機１と室内機２とからなり、屋外機１は冷凍機本体３とクーリングタワー４とから構成されるものであり、搭載された各電気機能部品は制御装置５によって制御される。
冷凍機本体３は、主にステンレスによって形成され、冷媒および吸収液として臭化リチウム水溶液を用いて吸収サイクルを形成するものであり、吸収液を加熱する加熱手段６と、２重効用型の吸収式冷凍サイクル７とを備える。
【００２３】
（加熱手段６の説明）
本実施例の加熱手段６は、燃料であるガスを燃焼して熱を発生させ、発生した熱によって吸収液を加熱するガス燃焼装置で、ガスの燃焼を行うガスバーナ１１、このガスバーナ１１へガスの供給を行うガス供給手段１２、ガスバーナ１１へ燃焼用の空気を供給する燃焼ファン１３などから構成される。
そして、ガスバーナ１１のガス燃焼で得られた熱で、吸収式冷凍サイクル７の沸騰器１４を加熱し、沸騰器１４内に供給された低濃度吸収液（以下、低液）を加熱するように設けられている。
【００２４】
（吸収式冷凍サイクル７の説明）
吸収式冷凍サイクル７は、加熱手段６によって加熱される沸騰器１４を備え、この沸騰器１４内に供給された低液が加熱されることによって低液に含まれる冷媒（水）を気化（蒸発）させて中濃度吸収液（以下、中液）にする高温再生器１５と、この高温再生器１５内の気化冷媒の凝縮熱を利用して、高温再生器１５側から圧力差を利用して供給される中液を加熱し、中液に含まれる冷媒を気化させて中液を高濃度吸収液（以下、高液）にする低温再生器１６と、高温再生器１５および低温再生器１６からの気化冷媒（水蒸気）を冷却して液化する凝縮器１７と、この凝縮器１７で液化した液化冷媒（水）を真空に近い圧力下で蒸発させる蒸発器１８と、この蒸発器１８で蒸発した気化冷媒を低温再生器１６で得られた高液に吸収させる吸収器１９とから構成される。
【００２５】
（高温再生器１５の説明）
高温再生器１５は、加熱手段６によって低液を加熱する上述の沸騰器１４、およびこの沸騰器１４から上方へ延びる沸騰筒２１を備える。この沸騰器１４および沸騰筒２１で沸騰して低液から気化した気化冷媒は、沸騰筒２１から円筒容器形状の高温再生ケース２２内に吹き出る。この高温再生ケース２２内に吹き出た高温の気化冷媒は、高温再生ケース２２の壁によって、低温再生器１６内の中液の蒸発時の気化熱として熱が奪われて冷却されて液化冷媒（水）になる。
【００２６】
この実施例の沸騰筒２１の内部には、沸騰筒２１内に吹き出て冷媒が気化した後の中液を蓄えるカップ状の仕切り容器２１ａが配置されており、その内部に溜められた中液が中液管２３を通って低温再生器１６に供給される。なお、中液管２３には、オリフィスなどの絞り手段（図示しない）が設けられている。この絞り手段は、後述する冷暖切替弁５３が閉じられると、高温再生器１５と低温再生器１６との圧力差を保った状態で中液を流し、後述する冷暖切替弁５３が開かれると中液を殆ど流さない。
また、仕切り容器２１ａの上部分には、吸収液戻し板２１ｂが設けられており、沸騰筒２１内で吹き出した吸収液が仕切り容器２１ａの内部へ導かれるように設けられている。
【００２７】
高温再生ケース２２の内部には、沸騰器１４で加熱されて低液内の冷媒が気化した後の沸騰筒２１内の中液と、その周囲に溜められる液化冷媒（水）とを断熱するために、沸騰筒２１の周囲に断熱隙間２４が設けられている。
なお、高温再生ケース２２で液化し、沸騰筒２１の外側に分離された液化冷媒（水）は、下部に接続された液冷媒管２５を通って凝縮器１７に導かれる。
【００２８】
（低温再生器１６の説明）
低温再生器１６は、高温再生ケース２２を覆う筒状容器形状の低温再生ケース３１を備える。この低温再生器１６は、中液管２３を通って供給される中液を高温再生ケース２２の天井部分に向けて注入する。
低温再生ケース３１内の温度は、高温再生ケース２２の温度に比較して低いため、低温再生ケース３１内の圧力は高温再生ケース２２の圧力に比較して低い。このため、中液管２３から低温再生ケース３１内に供給された中液は蒸発し易い。そして、中液が高温再生ケース２２の天井部分に注入されると、高温再生ケース２２の壁によって中液が加熱され、中液に含まれる冷媒の一部が蒸発して気化冷媒になり、残りが高液になる。
【００２９】
ここで、低温再生ケース３１の上方は、環状容器形状の凝縮ケース３２の上側と、連通部３３を介して連通している。このため、低温再生ケース３１内で蒸発した気化冷媒は、連通部３３を通って凝縮ケース３２内に供給される。
一方、高液は、低温再生ケース３１の下部に落下し、低温再生ケース３１の下部に接続された高液管３４を通って吸収器１９に供給される。
なお、低温再生ケース３１内の上側には、天井板３５が設けられ、この天井板３５の外周端と低温再生ケース３１との間には、気化冷媒が通過する隙間３６が設けられている。
【００３０】
（凝縮器１７の説明）
凝縮器１７は、環状容器形状の凝縮ケース３２によって覆われている。この凝縮ケース３２の内部には、凝縮ケース３２内の気化冷媒を冷却して液化させる凝縮用熱交換器３７が配置されている。この凝縮用熱交換器３７は、環状のコイルで、内部には冷却水が流れる。そして、低温再生器１６から凝縮ケース３２内に供給された液化冷媒は、凝縮用熱交換器３７によって冷却されて液化し、凝縮用熱交換器３７の下方へ滴下する。
【００３１】
一方、凝縮ケース３２の下側には、上述の高温再生器１５から液冷媒管２５を通って冷媒が供給される。なお、この供給冷媒は、凝縮ケース３２内に供給される際に、圧力の違い（凝縮ケース３２内は約７０ｍｍＨｇの低圧）から、再沸騰し、気化冷媒と液化冷媒とが混合した状態で供給される。なお、凝縮ケース３２内で液化した液化冷媒は、液冷媒供給管３８を介して蒸発器１８に導かれる。
【００３２】
（蒸発器１８の説明）
蒸発器１８は、吸収器１９とともに、凝縮ケース３２の下部に設けられるもので、低温再生ケース３１の周囲に設けられた環状容器形状の蒸発・吸収ケース４１（蒸発器１８と吸収器１９の両方を収容するものであり、ケーシングに相当するものである）によって覆われている。この蒸発・吸収ケース４１の内部の外側には、凝縮器１７から供給される液化冷媒を蒸発させる蒸発用熱交換器４２が配置されている。この蒸発用熱交換器４２は、上下方向に巻回されたコイル形状を呈するもので、その内部には室内機２に供給される冷温水（熱運搬用熱媒体）が流れる。そして、凝縮器１７から液冷媒供給管３８を介して供給された液化冷媒は、蒸発用熱交換器４２の上部に配置された冷媒沸騰器４３ａを介して環状の冷媒散布具４３に供給され、その冷媒散布具４３から蒸発用熱交換器４２の上に散布される。
【００３３】
蒸発・吸収ケース４１内は、ほぼ真空（例えば６．５ｍｍＨｇ）に保たれるため、沸点が低く、蒸発用熱交換器４２に散布された液化冷媒は、大変蒸発しやすい。そして、蒸発用熱交換器４２に散布された液化冷媒は、蒸発用熱交換器４２内を流れる熱媒体から気化熱を奪って蒸発する。
この結果、蒸発用熱交換器４２内を流れる熱媒体が冷却される。そして、冷却された熱媒体は、室内機２に導かれ、室内を冷房する。
【００３４】
（吸収器１９の説明）
吸収器１９は、上述のように、蒸発・吸収ケース４１に覆われる。そして、吸収器１９は、蒸発・吸収ケース４１の内部の内側に、高液管３４から供給される高液を冷却する吸収用熱交換器４４が配置されている。この吸収用熱交換器４４は、蒸発用熱交換器４２の内側に隣接配置されるものであり、上下方向に巻回されたコイル形状を呈するもので、その内部には、高液が冷媒を吸収した際に発生する吸収熱を奪う冷却水が供給される。なお、吸収用熱交換器４４を通過した冷却水は、凝縮器１７の凝縮用熱交換器３７を通過した後、クーリングタワー４に導かれて冷却される。そしてクーリングタワー４で冷却された冷却水は、再び吸収用熱交換器４４に導かれる。
【００３５】
一方、吸収用熱交換器４４の上部には、高液管３４から供給される高液を吸収用熱交換器４４に散布する環状の吸収液散布具４５が配置される。吸収用熱交換器４４に散布された高液は、吸収用熱交換器４４のコイル表面を伝わって上方から下方へ落下する間に、蒸発用熱交換器４２において蒸発により生成された気化冷媒を吸収する。この結果、蒸発・吸収ケース４１の底に落下した吸収液は、濃度が薄くなった低液となる。
【００３６】
蒸発・吸収ケース４１の内部には、蒸発用熱交換器４２と吸収用熱交換器４４との間に、筒状仕切壁４６が配置されている。この筒状仕切壁４６は、上方のみにおいて蒸発・吸収ケース４１の内部を連通するもので、蒸発器１８で生成された気化冷媒が筒状仕切壁４６の上部を介して吸収器１９内に導かれる。
【００３７】
また、蒸発・吸収ケース４１の底には、蒸発・吸収ケース４１の底の低液を沸騰器１４に供給するための低液管４７が接続されている。この低液管４７には、ほぼ真空状態の蒸発・吸収ケース４１内から沸騰器１４に向けて低液を流すために、溶液ポンプ４８が設けられている。
【００３８】
（吸収式冷凍サイクル７における上記以外の構成部品の説明）
図２に示す符号５１は、沸騰筒２１内から低温再生器１６へ流れる中液と吸収器１９から沸騰器１４へ流れる低液とを熱交換する高温熱交換器５１ａと、低温再生器１６から吸収器１９へ流れる高液と吸収器１９から沸騰器１４へ流れる低液とを熱交換する低温熱交換器５１ｂとを一体化した熱交換器である。
なお、高温熱交換器５１ａは、沸騰筒２１から低温再生器１６へ流れる中液を冷却し、逆に吸収器１９から沸騰器１４へ流れる低液を加熱するものである。また、低温熱交換器５１ｂは、低温再生器１６から吸収器１９へ流れる高液を冷却し、逆に吸収器１９から沸騰器１４へ流れる低液を加熱するものである。
【００３９】
また、本実施例の吸収式冷凍サイクル７には、上述の作動による冷房運転の他に、暖房運転を行うための暖房運転手段が設けられている。
暖房運転手段は、仕切り容器２１ａの下部から、温度の高い吸収液を蒸発器１８の下部へ導く暖房管５２と、この暖房管５２を開閉する冷暖切替弁５３とから構成される。この冷暖切替弁５３は、暖房運転時に開弁して高温の吸収液を蒸発・吸収ケース４１内へ導き、蒸発器１８の蒸発用熱交換器４２内を流れる冷温水を加熱するものである。
【００４０】
（室内機２の説明）
室内機２は、室内に設置された室内熱交換器５４、この室内熱交換器５４を流れる蒸発器１８を通過した冷温水と室内空気とを強制的に熱交換し、熱交換後の空気を室内に吹き出させるための室内ファン５５とを備える。
室内熱交換器５４には、冷温水を循環させる冷温水回路５６が接続され、この冷温水回路５６には、冷温水を循環させる冷温水ポンプ５７が設けられている。なお、冷温水ポンプ５７は、溶液ポンプ４８を駆動する兼用のモータによって駆動される。
【００４１】
（クーリングタワー４の説明）
クーリングタワー４は、吸収器１９および凝縮器１７を通過して昇温した冷却水を、上方から下方へ流し、流れている間に外気と熱交換して放熱するとともに、流れている間に一部蒸発させて気化熱を奪って冷却水を冷却するもので、冷却水の蒸発および冷却を促進する冷却水ファン６１を備える。このクーリングタワー４には、冷却水を循環させる冷却水回路６２が接続されており、冷却水は冷却水ポンプ６３によって循環される。
【００４２】
（吸収式冷凍サイクル７の作動による冷房運転の作動）
吸収式冷凍サイクル７は、加熱手段６が沸騰器１４を加熱することにより、高温再生器１５で、低液から気化冷媒が取り出されるとともに、低温再生器１６で、中液から高液が取り出される。
高温再生器１５および低温再生器１６で取り出された気化冷媒は、凝縮器１７で凝縮されて液化した後、蒸発器１８の蒸発用熱交換器４２に散布され、蒸発用熱交換器４２内の冷温水から気化熱を奪って蒸発する。このため、蒸発用熱交換器４２を通過し、冷却された冷温水は、室内機２の室内熱交換器５４に供給されて室内を冷房する。
【００４３】
蒸発器１８内で蒸発した気化冷媒は、筒状仕切壁４６の上方を通過して吸収器１９内に流入する。
一方、吸収器１９内では、低温再生器１６で取り出された高液が吸収用熱交換器４４に散布されており、この高液に蒸発器１８から流入した気化冷媒が吸収される。なお、気化冷媒が高液に吸収される際に発生する吸収熱は、吸収用熱交換器４４によって吸収されて吸収能力の低下が防止される。
なお、吸収器１９で気化冷媒を吸収した高液は、低液となって溶液ポンプ４８で吸い込まれ、再び沸騰器１４内に戻され、上記のサイクルを繰り返す。
【００４４】
（吸収液散布具４５の周辺構造を図１を参照して説明する）
吸収液散布具４５は、コイル状を呈する吸収用熱交換器４４の上方に略輪状に配置され、全周に亘って高液を流出するための絞り穴７１（図３参照）が多数形成されたチューブ状のリングチューブ７２と、多数の絞り穴７１から流出した高液を、下方に配置された吸収用熱交換器４４の上方へ滴下する滴下帯材７３とから構成される。
【００４５】
リングチューブ７２は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、断面略コ字形を呈したカップリング７４と、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、カップリング７４の上方の開口を塞ぐ蓋リング７５とから構成されるものであり、多数の絞り穴７１は、カップリング７４の側面に等間隔に設けられている。
【００４６】
滴下帯材７３は、溶接やネジ等によってリングチューブ７２の側面に取り付けられるもので、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、リングチューブ７２に取り付けられる帯部７３ａと、この帯部７３ａから吸収用熱交換器４４へ下垂する多数の下垂部７３ｂとからなる。この滴下帯材７３は、例えばステンレスの薄板をプレス切断して形成したものであり、帯部７３ａには、多数の絞り穴７１が塞がれるのを防ぐためのスリット７３ｃが形成されている。また、多数の下垂部７３ｂは、巻回によって傾斜配置される吸収用熱交換器４４の上辺に対して一定の距離を保つように設けられたものであり、巻回によって傾斜配置される吸収用熱交換器４４の上辺に対応して、それぞれが一定の距離を保つように、下垂部７３ｂの長さが異なって設けられている。
【００４７】
また、リングチューブ７２には、その上方からそのリングチューブ７２の内部へ高液を供給するための吸収液供給手段７６が接続されている。
この吸収液供給手段７６は、低温熱交換器５１ｂで温度低下した高液（定常運転時は約４５℃で流量が約６５リットル／ｈ、運転開始時は約６０℃で流量７０〜８０リットル／ｈ）をリングチューブ７２の上方から供給するものであり、この吸収液供給手段７６の内部において定常運転時の吸収液液面位置Ａを多数の絞り穴７１より高く保つ部分は、図１に示すように、蒸発・吸収ケース４１の外部に配置されている。なお、この実施例の吸収液供給手段７６は、リングチューブ７２に背圧によって高液を供給する高液管３４と、後述する吸収液バイパス７７とによって構成されており、吸収液の液面は吸収液バイパス７７の内部に位置するものである。
【００４８】
また、液面より上の空間部分は、蒸発・吸収ケース４１の内部に連通して設けられ、液面より上の空間が蒸発・吸収ケース４１の内圧になるように設けられている。液面より上の空間部分を蒸発・吸収ケース４１の内部に連通する手段は、低温熱交換器５１ｂで冷却不足の場合に、液面でフラッシュして発生した粒状の吸収液が、蒸発用熱交換器４２にかからないように設けられている。
具体的には、液面より上の空間部分を蒸発・吸収ケース４１の内部に連通する手段は、定常運転時の液面位置Ａより上側に上昇した吸収液を、蒸発・吸収ケース４１の下部へ導く吸収液バイパス７７として設けている。なお、吸収液バイパス７７の下端を蒸発器１８の下部に連通させている例を示すが、吸収器１９の下部に連通させても良い。
【００４９】
（吸収液散布の作動）
定常運転時は、低温熱交換器５１ｂで約４５℃まで温度低下した流量約６５リットル／ｈの高液が、高液管３４を介してリングチューブ７２に供給される。多数の絞り穴７１の数と径は、定常運転時において、液面の高さが所定の液面位置Ａとなるように設定されている。そして、多数の絞り穴７１から高液が流れ出し、滴下帯材７３の多数の下垂部７３ｂから、下方の吸収用熱交換器４４の上辺に滴下する。
【００５０】
運転開始時などの遷移時は、約６０℃で流量が約７０〜８０リットル／ｈの高液が、高液管３４からリングチューブ７２に向けて供給される。しかし、流量が定常運転時よりも多いため、液面位置Ａが上昇し、過剰な吸収液は吸収液バイパス７７を介して蒸発・吸収ケース４１の下部に導かれ、リングチューブ７２の多数の絞り穴７１からは、定常運転時と同量の高液が流出する。
【００５１】
（実施例の効果）
上述したように、リングチューブ７２へ供給される吸収液の液面位置Ａを、蒸発・吸収ケース４１の外に配置する構造であるため、蒸発・吸収ケース４１内の構造や高さに制約されることなく、液面位置Ａを高く設定することができる。このように液面位置Ａを高く保つことができることによって、傾斜設置等によりリングチューブ７２における多数の絞り穴７１に傾斜が生じても、高い位置の絞り穴７１の液面ヘッド差と、低い位置の絞り穴７１の液面ヘッド差との比率を小さくできる。このため、従来に比較して簡素な構造の吸収液散布具４５を用いることによって、吸収用熱交換器４４へ偏りなく均一に吸収液を滴下させることができるようになり、吸収式冷凍機のコストを抑えることができる。
【００５２】
液面位置Ａにおいて、吸収液のフラッシュが発生する。このため、従来では吸収液散布具４５の上方に配置していた濃液セパレータを廃止でき、吸収器１９の小型化が可能になる。また、従来のような複雑な濃液セパレータが廃止できるため、これによってもコストを抑えることができる。
【００５３】
液面位置Ａでは、圧力の低下によってフラッシュが発生するが、フラッシュによって飛散した吸収液は、従来のように蒸発器１８側へは飛散しない。このため、従来設けていた吸収器１９と蒸発器１８との間の強固な飛散防止カバーが不要になり、これによってもコストを抑えることができる。
【００５４】
運転起動時などの遷移時に定常運転時よりも大量の吸収液が吸収液散布具４５に向けて供給されても、過剰な吸収液は吸収液バイパス７７を介して蒸発・吸収ケース４１の下部へ導かれる。
このため、運転起動時などの遷移時において、定常時以上の吸収液が吸収用熱交換器４４に散布されることが防止でき、蒸発器１８への冷媒の供給が遅れても、吸収器１９および蒸発器１８の内圧が低下するのを防止できる。この結果、蒸発器１８内で冷媒が凍結する不具合を回避でき、冷媒凍結異常に対する耐力を向上できる。
【００５５】
リングチューブ７２に取りつけた滴下帯材７３によって高液を吸収用熱交換器４４に滴下するようにしたことにより、多数の絞り穴７１から流出した高液を吸収用熱交換器４４へ偏りなく散布できる。そして、用いられる滴下帯材７３は、薄い金属板の打抜き等によって簡単に製造できるため、製造コストの上昇は小さい。
また、滴下帯材７３に設けた多数の下垂部７３ｂは、吸収用熱交換器４４の上辺に対応した長さに設けられているため、上辺が傾斜した吸収用熱交換器４４に偏りなく高液を液滴できる。
【００５６】
〔第２実施例〕
図６は吸収液散布具４５の周辺構造を示す図である。
上記の第１実施例では、リングチューブ７２の上方において高液の液面を形成する部分は、高液管３４あるいは吸収液バイパス７７のように管の内部であったが、この第２実施例ではリングチューブ７２の上方において高液の液面を形成する部分を容器７８として設けたものである。
【００５７】
フラッシュは、蒸発・吸収ケース４１の外部の液面位置Ａで発生するため、蒸発・吸収ケース４１の大きさに関係なくフラッシュが発生する容器７８の容量を大きくできる。また、フラッシュが発生する液面面積が小さいと、フラッシュ不足が発生して高液がリングチューブ７２で再沸騰する不具合があるが、フラッシュが発生する液面の面積を容器７８によって大きくすることにより、液面でのフラッシュ不足がなくなり、高液がリングチューブ７２で再沸騰する不具合を防止できる。
【００５８】
〔変形例〕
上記の実施例では、吸収式冷凍サイクル７の一例として２重効用型を例に示したが、１重効用型でも良いし、３重以上の多重効用型でも良い。また、低温再生器１６内に中液を注入する際、低温再生器１６の上部から注入する例を示したが、下部から注入しても良い。
加熱手段６の加熱源としてガスバーナ１１を用いたが、石油バーナや電気ヒータを用いたり、他の装置（例えば内燃機関など）の排熱を利用しても良い。
【００５９】
吸収液の一例として臭化リチウム水溶液を例に示したが、冷媒にアンモニア、吸収剤に水を利用したアンモニア水溶液など他の吸収液を用いても良い。
熱媒体の一例として、水道水を用い、冷却水回路の冷却水と共用した例を示したが、冷却水回路の冷却水とは異なる不凍液やオイルなど他の熱媒体を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸収液散布具の周辺構造を示す図である（第１実施例）。
【図２】吸収式空調装置の概略構成図である（第１実施例）。
【図３】カップリングの上視図、断面図および要部断面図である（第１実施例）。
【図４】蓋リングの断面図および上視図である（第１実施例）。
【図５】滴下帯材の上視図および要部展開図である（第１実施例）。
【図６】吸収液散布具の周辺構造を示す図である（第２実施例）。
【符号の説明】
６ 加熱手段
７ 吸収式冷凍サイクル
１５ 高温再生器
１６ 低温再生器
１７ 凝縮器
１８ 蒸発器
１９ 吸収器
３４ 高液管
４１ 蒸発・吸収ケース（ケーシング）
４２ 蒸発用熱交換器
４４ 吸収用熱交換器
４５ 吸収液散布具
４８ 溶液ポンプ
７１ 絞り穴
７２ リングチューブ
７３ 滴下帯材
７３ａ 帯部
７３ｂ 下垂部
７６ 吸収液供給手段
７７ 吸収液バイパス
７８ 容器
Ａ 液面位置

Claims (5)

1. 冷媒を含む吸収液を加熱して吸収液から冷媒を気化させて分離する再生器と、
   この再生器によって分離した気化冷媒を冷却して凝縮液化させる凝縮器と、
   この凝縮器で凝縮した液化冷媒を、熱運搬用熱媒体が通過する蒸発用熱交換器の表面に滴下させ、低圧下のケーシング内で蒸発させる蒸発器と、
   冷却用熱媒体が通過する吸収用熱交換器が前記蒸発用熱交換器と隣接して前記ケーシング内に配置され、前記再生器で濃度上昇した高濃度吸収液を前記吸収用熱交換器の表面に滴下して、吸収熱を奪いながら前記蒸発器で蒸発した気化冷媒を吸収液に吸収させる吸収器と、
   この吸収器内の吸収液を前記再生器へ圧送する溶液ポンプと、から構成される吸収式冷凍サイクルを備えた吸収式冷凍機において、
   前記吸収器に配置される前記吸収用熱交換器は、上下方向に巻回されたコイル形状を呈するものであり、
   前記再生器で濃度上昇した高濃度吸収液を前記吸収用熱交換器の表面に滴下する手段は、
   コイル状を呈する前記吸収用熱交換器の上方に略輪状に配置され、全周に亘って高濃度吸収液を流出するための絞り穴が多数形成されたリングチューブと、
   このリングチューブの上方からそのリングチューブの内部へ高濃度吸収液を供給するための吸収液供給手段と、を具備し、
   この吸収液供給手段の内部における定常運転時の吸収液液面位置を前記絞り穴より高く保つ部分を、前記ケーシングの外部に配置するとともに、
   前記液面より上の空間部分を前記ケーシングの内部に連通して設けたものであり、
   前記吸収液供給手段は、前記再生器の高濃度吸収液を前記リングチューブに導く高液管と、
   前記リングチューブより上方位置の前記高液管と前記ケーシングの内部とを連通し、前記ケーシングの外部において前記高液管より上方へ伸びて前記リングチューブに供給される高濃度吸収液の液面位置を前記絞り穴より高く保つ部分を有する吸収液バイパスとを備え、
   前記再生器の内部気圧と、前記絞り穴を介して前記リングチューブ内に伝えられる前記ケーシング内との圧力差により、前記再生器内に落下した高濃度吸収液を前記高液管を介して前記リングチューブ内に供給し、
   前記吸収液供給手段から前記リングチューブの前記絞り穴に至る高濃度吸収液の通路は密閉に設けられていることを特徴とする吸収式冷凍機。
2. 請求項１の吸収式冷凍機において、
   前記吸収液バイパスは、前記液面位置より上側に上昇した吸収液を前記ケーシングの下部へ導くことを特徴とする吸収式冷凍機。
3. 請求項１または請求項２の吸収式冷凍機において、
   前記リングチューブには、前記多数の絞り穴から流出した高濃度吸収液を、下方に配置された前記吸収用熱交換器の上方へ滴下する滴下帯材が取り付けられたことを特徴とする吸収式冷凍機。
4. 請求項３の吸収式冷凍機において、
   前記滴下帯材は、前記リングチューブに接するように取り付けられる帯部と、この帯部から前記吸収用熱交換器へ下垂する多数の下垂部とからなり、巻回によって傾斜配置される前記吸収用熱交換器の上辺に対応して、前記下垂部の長さが異なって設けられたことを特徴とする吸収式冷凍機。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかの吸収式冷凍機において、
   前記吸収液供給手段において前記液面位置が設定される部位は、容器形状に設けられたことを特徴とする吸収式冷凍機。

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